单片机数控控制系统控制装置设计

论文编号:ZD488  论文字数:32202,页数:60，有开题报告，任务书，文献综述

摘要：数控机床作为精密、高效的加工设备在机械制造和加工业中的应用越来越普遍，特别是单片机数控系统控制装置的机床，由于它的经济性和易操作性，具有很大的发展潜力和市场。
 这次设计以MCS-51单片机对数控机床的控制装置进行设计。在系统中，选用8031单片机作为数控系统控制装置的核心，并对其进行外部存储扩展，输入输出接口芯片主要采用了可编程I/O接口芯片8255来完成有关手动操作、开关命令、状态检测等动作。在显示方面，利用8279对其扩展，实现人机界面。
 软件设计方面，主要采用模块化设计，利用MCS－51汇编语言，对各个模块分别进行编程来实现数控设计。
 本次设计是基于MCS-51单片机对数控系统控制装置进行设计，其自动化程度比较高，且经济性能又好。
 
 
关键词：单片机；  数控系统；  I/O接口；  控制装置；  人机界面
 

Abstract: Numerical control machine tool as the exactitude, highly effective machining instrument is using more and more frequently in the machinery manufacture and processing industry, especially the single-chip numerical control system instrument machine, because of its economic and easy accessibly, it has enormous development potential and market.
 This design uses MCS-51 single-chip to do the design as the numerical machine control instrument. In the system, we choose 8031 single-chip as the core control chip as the numerical system control instrument, and give it the outside expansion, input and output interface chip mainly adapt the programming I/O interface chip 8255 to achieve the related manual operation, switch command, status detection, etc. As to the display aspect, we mainly use the modular design, and utilize the MCS-51 assembly language programming to realize numerical design of every modular.
 This design based on MCS-51 single chip to devise the numerical system control instrument, the automation degree is comparably high, and has good economic performance.
 

Keywords: Single-chip； Numerical system； I/O interface； control instrument；numerical design of every modular

 目 录
摘要  I
Abstract  II
第1章 绪论  1
 1.1数控机床的产生  1
 1.2计算机数控的发展  1
 第2章 总体方案的设计  3
 2.1 技术要求及功能  3
   2.1.1 对数控机床的总体要求  3
   2.1.2 数控机床的功能要求及步进机的选择  3
   2.1.3数控机床操作的自动控制及实现  3
 2.2 总体方案  4
第3章  硬件设计  7
    3.1 单片机的选择  7
 3.2 数据存储器和程序存储器的扩展  10
    3.3 输入输出I/O的设计  10
 3.4 单片机与计算机（PC）机通讯的设计  12
 3.5 步进电机功率电路  13
 3.6 电源电路  14
 3.7 掉电保持系统状态电路  15
 3.8 各功能模块的组合  15
 3.9 设计的细节问题  16
 第4章 软件设计  20
 4.1 监控与操作程序  20
    4.1.1 系统初始化  21
    4.1.2 命令处理循环  22
    4.1.3 数据输入处理  23
    4.1.4 指令分析与执行  25
    4.1.5 管理程序  25
 4.2 步进电机输出控制程序  26
 4.3 闭环调节程序  26
 4.4 系统诊断程序  27
 4.5 步进电机控制软件  28
第5章 调试  30
 5.1 显示部分的调试  30
 5.2 译码程序的调试  30
 5.3 步进电动机的调试  31
 5.4 操作说明  32
    5.4.1 工作方式换挡开关  32
    5.4.2编辑键盘  32
    5.4.3手动控制键  33
    5.4.4其它键及按钮  33
    5.4.5 指示灯  34
    5.4.6 显示器  34
    5.4.7 电源开关  35
结束语  36
参考文献  37
致谢  38
附录A    系统原理图 
附录B    程序清单